Lärm und Lautstärke von Wärmepumpen

13.03.23 — dBel.Architect
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Wie man den richtigen Aufstellort plant und Wärmepumpen so leise wie möglich betreibt

Mit der Zunahme an installierten Wärmepumpen tritt ein sich vergrößerndes Problem zutage: der mögliche Lärm, den die Geräte bei schlechter Planung verursachen können. Damit es nach der Installation einer Wärmepumpe nicht zu unangenehmen Überraschungen und dadurch zu übel gelaunten Bauherrinnen und -herren kommt, lohnt es sich, den entstehenden Geräuschpegel bereits im Planungsprozess zu bedenken und bestenfalls einfach und doch genau prognostizieren zu können. Im folgenden Artikel erfährst du, was es beim Thema Lärm durch Wärmepumpen zu beachten gibt und wie du den richtigen Aufstellort findest.

 

Die Themen im Überblick:

 

Die Cloud-Anwendung dBEL.Architect bietet Architektinnen und Architekten schnelle und wissenschaftlich fundierte Schallprognosen, um bei der Planung des richtigen Aufstellorts einer Wärmepumpe zu unterstützen und die Akustik des Projekts positiv zu beeinflussen. Hier erfährst du mehr über das Tool.

 

Lärm durch Wärmepumpen: Grenzwerte und Immissionsschutz

Gerade in Wohngebieten spielt die Lautstärke von Wärmepumpen eine wichtige Rolle. Die erlaubte Geräuschbelastung ist dabei von der Tageszeit und der Art der Wohnsiedlung abhängig. Generell gilt die Regel, dass Wärmepumpen in der Nacht leiser sein müssen als am Tag. Konkrete Richtlinien und Auslegungsgrundlagen gibt die Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm), die im Rahmen des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BlmSchG) veröffentlicht wurde.

Gebietstyp Grenzwert Tag Grenzwert Nacht
Kurgebiet 45 db(A) 35 db(A)
Reines Wohngebiet 50 db(A) 35 db(A)
Allgemeines Wohngebiet und Kleinsiedlungsgebiet 55 db(A) 40 db(A)
Mischgebiet 60 db(A) 45 db(A)
Urbanes Gebiet 63 db(A) 45 db(A)
Gewerbegebiet 65 db(A) 50 db(A)
Industriegebiet 70 db(A) 70 db(A)

Die TA Lärm ist die Grundlage der Grenzwerte in der Tabelle.

 

Wie laut sind Wärmepumpen und wie entsteht der Lärm?

Die erzeugte Lautstärke ist von verschiedenen Kriterien abhängig. Besonders ausschlaggebend ist die genutzte Technik. Jedoch spielen auch die Heizleistung, der Aufstellort und andere Faktoren eine Rolle.

Der Lärm einer Wärmepumpe entsteht vor allem durch:

  • Ventilator: Bei Kontakt der Ventilatorschaufeln mit Aufhängungen und Schutzgittern können Strömungs- und Druckschwankungen entstehen, welche Druckimpulse erzeugen und tonhaltige Geräusche verursachen können. Diese Geräusche können sich je nach Drehzahl der Wärmepumpe verändern.
  • Verdichter: Wenn der Verdichter mit Wechselstrom betrieben wird, können Einzeltöne mit der Netzfrequenz von 50 Hz sowie ganzzahlige Vielfache davon auftreten.
  • Richtcharakteristik: Da eine Wärmepumpe keine omnidirektionale Schallquelle ist, erfolgt in bestimmte Richtungen mehr Abstrahlung als in andere. Vor allem ist dies bei Strömungsgeräuschen des Ventilators der Fall.
  • Reflexionen: Der Betriebsgeräuschpegel kann durch Schallreflexionen punktuell erhöht werden. Dies ist bei Reflexionen an weitgehend schallharten Gebäudefassaden oder Bodenflächen der Fall.
  • Besondere Betriebszustände: Bei der Kombination aus Temperaturen um den Gefrierpunkt und hoher Luftfeuchtigkeit kann es am Verdampfer der Wärmepumpe zur Bildung von Eis kommen. Dadurch kann der Luft-Strömungsquerschnitt reduziert werden und die Wärmepumpe verliert an Leistung. Um diesen Ausfall auszugleichen, erhöht die Wärmepumpe die Ventilatordrehzahl, was zu einer vorübergehenden Erhöhung der Schallimmission führt, bis der Enteisungszyklus einsetzt.
  • Körperschall: Zusätzlich zum Luftschall kann eine Wärmepumpe auch Körperschall in Form von mechanischen Schwingungen an umgebende Strukturen abgeben. An einer anderen Position als dem Standort des Geräts kann sich dieser wieder in Luftschall umwandeln und abstrahlen.

Der Aufstellort der Wärmepumpe ist relevant, da der Schalldruckpegel direkt neben der Schallquelle am lautesten ist und mit zunehmendem Abstand vom Gerät sinkt. Bei einer Luftwärmepumpe liegt der Geräuschpegel gewöhnlich bei 50 bis 65 dB, wenn man sich direkt neben dem Gerät befindet – im direkten Umfeld sind die Grenzwerte der TA Lärm also kaum zu halten.

Screenshot der Anwendung dBEL.Architect
Abbildung 1: Mit dBEL.Architect berechnete Lärmbelastung in der Nachbarschaft einer geplanten Wärmepumpe der Leistungsklasse 20kW

 

Aufstellort der Wärmepumpe wählen: Innen oder außen?

Der richtige Aufstellort hat große Auswirkungen auf die Lärmbelastung, die von einer Wärmepumpe ausgeht. Wie bereits erwähnt, sinkt der Schalldruckpegel und somit auch die Lautstärke mit zunehmendem Abstand. Aus diesem Grund kann ein großer Teil der Geräuschimmissionen und des Konfliktpotenzials mit Anwohnerinnen und Anwohnern vermieden werden, wenn der Aufstellort richtig gewählt ist und die Entfernung zu Nachbarhäusern maximiert wird.

Hierbei stellt sich die Frage, ob eine Aufstellung innen oder außen von Vorteil ist. Generell erzeugt eine Inneninstallation oder auch eine Split-Wärmepumpe (sowohl Außen- als auch Inneneinheit) einen geringeren Lärmpegel und ist somit nach außen hin leiser. Im Gegensatz dazu, muss man bei einer Außeninstallation den Abstand zur Nachbarbebauung besonders beachten, da eine größere Geräuschbelastung entsteht.

Es empfiehlt sich, den Aufstellort so zu wählen, dass man weder im eigenen Anwesen einen störenden Geräuschpegel hat noch Konflikte mit den nebenan Wohnenden entstehen. Für Architekturbüros empfiehlt sich die Nutzung der Cloud-Anwendung dBEL.Architect, welche es ermöglicht die optimale Aufstellposition für die Wärmepumpe zu identifizieren und Prognosen über die Lautstärke zu treffen.

Webinar: Wärmepumpen schalltechnisch perfekt in das Bauvorhaben einplanen

In diesem Webinar zeigen wir, wie Architekturbüros mithilfe des Tools dBEL.Architect Wärmepumpen ganz einfach perfekt einplanen – ohne tiefgehendes Physikwissen und ganz ohne Fachplaner.

Thumbnail Webinar Video - Wärmepumpen

Gibt es juristische Folgen bei Lärmbelästigung durch Wärmepumpen?

Grundsätzlich kann das Nichteinhalten der Mindestabstandsfläche gemäß der Bauordnung zu rechtlichen Konsequenzen führen, wenn die Wärmepumpe dadurch für Lärmbelästigung bei Anwohnerinnen und Anwohnern sorgt. Um Beschwerden der Nachbarschaft zu vermeiden, sollten Wärmepumpen immer eine Entfernung von mindestens 3 Metern zum Nachbargrundstück einhalten. Denn falls die Entfernung geringer ist, hat der betreffende Nachbar einen zivilrechtlichen Anspruch auf Beseitigung der Wärmepumpe. Deshalb ist es unerlässlich, gesetzliche Vorschriften zu beachten und die Lärmauswirkungen der Wärmepumpe zu prüfen, bevor man diese aufstellt.

Im Rahmen eines Neubaus sollten Bauherrinnen und -herren dieses Thema mit dem zuständigen Architekturbüro besprechen. Wird die Wärmepumpe ohne architektonische Unterstützung am bestehenden Objekt nachgerüstet, bieten einige Heizungshersteller vereinfachte Software-Tools an, um die Akustik im Vorfeld überschlägig zu prüfen – die Verantwortung liegt aber am Ende immer bei den Personen, die den Bau errichten lassen.

 

Optische Einbindung der Wärmepumpe

Bei der Außenaufstellung von Wärmepumpen spielt die Optik eine wichtige Rolle, da das Erscheinungsbild des Hauses stark beeinflusst wird. Aus diesem Grund ist es empfehlenswert, die Geräte bestmöglich an das Gesamtbild des Hauses anzupassen. Je nach Gebäudesituation gibt es mehrere Möglichkeiten, die Wärmepumpe funktional und gleichzeitig optisch ansprechend zu platzieren.

Das sind einige Möglichkeiten:

  • Unter dem Carport: Wenn die Wärmepumpe unter dem Carport platziert wird, muss beachtet werden, dass ausreichend Platz vorhanden ist und es genug Belüftungsmöglichkeiten gibt.
  • An der Hauswand: Falls eine ungenutzte Seite des Hauses vorhanden ist, besteht eine weitere Möglichkeit darin, die Wärmepumpe hier aufzustellen.
  • Freistehend in der Umgebung des Hauses: Unter Berücksichtigung von ästhetischen Kriterien kann die Wärmepumpe in der Umgebung des Hauses, wie z.B. im Garten, optisch ansprechend positioniert werden.
  • Auf dem Dach: Das Gerät kann auf dem Hausdach oder auf dem Dach der Garage platziert werden. Es sollte vorab die Statik geprüft werden, um eine sichere Aufstellung zu gewährleisten.

In jedem Fall ist es wichtig, die optische Integration in das gesamte Erscheinungsbild des Hauses zu berücksichtigen. Die Nutzung von dBEL.Architect ermöglicht es zu gewährleisten, dass der gewählte Aufstellort nicht nur ästhetisch ansprechend ist, sondern auch akustisch verträglich. In unserem kostenfreien Webinar demonstrieren wir die Funktionsweise der Anwendung und zeigen, wie Architektinnen und Architekten die Lärmbelastung am Bauvorhaben und der Umgebung schon in frühen Projektphasen prüfen und optimieren können.

 

Wärmepumpen leise betreiben: Fazit und Handlungsempfehlung

Ein frühzeitiges Einbeziehen von Lärmschutzmaßnahmen in den Planungsprozess von Bauprojekten kann dazu beitragen, zusätzliche Kosten für nachträglichen Schallschutz zu reduzieren oder gar zu vermeiden. Außerdem lassen sich spätere Konflikte mit Nachbarinnen und Nachbarn, welche im Nachhinein oftmals nicht mehr zufriedenstellend gelöst werden können, umgehen.

Lärmprognose mit dBEL.Architect erstellen

dBEL.Architect ermöglicht es, bereits im frühen Planungsprozess Aussagen zur Akustik der Wärmepumpe zu treffen und dadurch die Wärmepumpe optimal in das Bauvorhaben einzubinden. In nur wenigen Minuten werden wissenschaftlich fundierte Schallprognosen erstellt.

Der Screenshot von dBEL.Architect zeigt den Außenlärm